Les oscilloscopes analogiques - Université Kasdi Merbah Ouargla

Mini-projet
Etude les fonctionnements de L’oscilloscope
analogique et numérique
Présenté par :
- Redjai Abdelfatah.
- Benattous Tarek.
Année Universitaire 2011-2012
Université Kasdi Merbah Ouargla.
Faculté des Sciences et de la Technologie et
Sciences de la Matière.
Département de Génie Electrique.
Master : Automatique (S1)
Dirigé par :
- M.R.kafi

Exposée d’Etude les fonctionnements de l’oscilloscope analogique et numérique
Page 1
L’oscilloscope :
Un oscilloscope est un instrument de mesure destiné à visualiser un signal
électrique, le plus souvent variable au cours du temps. Il est utilisé par de
nombreux scientifiques afin de visualiser soit des tensions électriques, soit
diverses autres grandeurs physiques préalablement transformées en tension au
moyen d'un convertisseur adapté.
On distingue généralement les oscilloscopes analogiques qui utilisent
directement un multiple de la tension d'entrée pour produire la déviation du spot
et les oscilloscopes numériques qui transforment, préalablement à tout
traitement, la tension d'entrée en nombre. L'affichage est reconstruit après coup.
Il devient alors une fonction annexe de l'appareil qui peut même en être
dépourvu, la visualisation du signal étant effectuée par un ordinateur extérieur
relié à l'oscilloscope.
Les oscilloscopes analogiques
Ce type d'appareil est en voie d'obsolescence car il ne permet généralement
que l'observation de tensions périodiques. Il est de plus en plus remplacé par
les oscilloscopes numériques.

Exposée d’Etude les fonctionnements de l’oscilloscope analogique et numérique
Page 2
Fonctionnement interne de l’oscilloscope
1. Électrodes utilisées pour dévier les électrons en fonction de la tension en
entrée
2. Canon à électrons
3. Flux d'électrons
4. Bobine de concentration
5. Face interne de l'écran couverte de phosphore
Le signal à mesurer est appliqué à l'entrée de la voie 1ou 2 de l'oscilloscope.
La tension du signal est convertie - grâce à un amplificateur - en une "haute"
tension UYY', qui sera appliquée entre les plaques Y et Y'. La haute tension
UYY', qu'on peut modifier à l'aide du commutateur Volts/div., provoque une
déviation verticale du faisceau d'électrons. Le spot se déplace alors selon l'axe
vertical (y'y) d'une hauteur proportionnelle à la valeur de UYY';
cette dernière dépend bien sûr du calibre choisi.

Exposée d’Etude les fonctionnements de l’oscilloscope analogique et numérique
Page 3
Un dispositif incorporé à l'oscilloscope, appelé base de temps, produit en mode
balayage une tension UXX' en dents de scie, de période T (appelée période de
balayage). T est ajustable grâce au bouton Time/Div.
Pour afficher des signaux dépendant du temps, l'oscilloscope affiche une
succession d'images de ces signaux. Sans synchronisation du balayage, les
images successives se superposent avec un décalage et on observe un
mouvement "apparent" de l’image.

Exposée d’Etude les fonctionnements de l’oscilloscope analogique et numérique
Page 4
Les différents modes de fonctionnement :
a – Mode balayage (le plus fréquent) :
L'appareil fournit entre les plaques X et X' une tension dite de balayage dont les
variations dans le temps sont représentées sur le figure.
Le spot se déplace de gauche à droite pendant la durée de la rampe de tension
puis retourne presque instantanément à gauche de l'écran (instant t1). Il y reste
jusqu'à l'instant T. Cet instant T est égal ou multiple de la période du signal
étudié, afin d'obtenir des traces superposées enregistrables à l'oeil. Cette parfaite
synchronisation est l'affaire du circuit de déclenchement ("Trig") auquel
l'utilisateur doit indiquer sur quel signal se caler (bouton "source") et
éventuellement à quel instant de la période il faut commencer le balayage
(bouton "level"). La vitesse de balayage est ajustable (bouton T/DIV ou
SEC/DIV de la base de temps). Ce mode permet donc de visualiser sur l'écran le
graphe Ui (t) des tensions périodiques appliquées entre les plaques YiYi'
puisque, sur des intervalles de temps du type [0, t1], l'abscisse du spot est
proportionnelle au temps et son ordonnée est proportionnelle à Ui.
b – Mode X – Y ou mode "Lissajous" :
La tension UH est la même que celle appliquée voie 1 et seule la voie verticale 2
fonctionne : à chaque instant, le spot a une abscisse proportionnelle à U1 et une
ordonnée proportionnelle à U2.